Control distribuido en tiempo finito de microredes aisladas para la provisión de servicios auxiliares
Autores: Shrivastava, Sonam; Subudhi, Bidyadhar; Sahu, Jambeswar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control distribuido en tiempo finito de microredes aisladas para la provisión de servicios auxiliares
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Jerárquico
Ciberfísico
Modelo multiagente
Microrred de CA
Algoritmo de control distribuido
Regulación de potencia activa y reactiva
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un modelo jerárquico de múltiples agentes cibernéticos-físicos para una microrred de corriente alterna (CA). Se diseña un nuevo controlador secundario distribuido de tiempo finito en la provisión de servicios auxiliares, como la sincronización de voltaje y frecuencia y la regulación de potencia activa y reactiva. El algoritmo de control desarrollado es completamente distribuido y tiene como objetivo restaurar el voltaje del sistema y la frecuencia a su valor nominal en tiempo finito. Los controladores distribuidos existentes logran un consenso en un horizonte de tiempo infinito, mientras que el control propuesto proporciona una rápida convergencia a un consenso incluso frente a perturbaciones y restaura el voltaje y la frecuencia en menos de 0.25 s. Para una regulación precisa de la potencia activa y reactiva, se propone un algoritmo de control distribuido que corrige la discrepancia de potencia entre las unidades generadoras distribuidas vecinas y eventualmente para toda la red de la microrred. Se utiliza un análisis de Lyapunov para establecer el límite superior en el tiempo de convergencia. El esquema de control propuesto se evalúa y se compara con la técnica de control asintótico previamente reportada basada en un error de seguimiento de vecindario utilizando simulaciones en dominio de tiempo bajo variación de carga y restricciones de comunicación. El controlador soporta un retraso en el enlace de comunicación de hasta 2 s con una pequeña desviación y se estabiliza en los valores nominales en un plazo de 0.4 s. Además, el análisis de convergencia muestra que el rendimiento del algoritmo propuesto depende exclusivamente de los parámetros del controlador y la conectividad de la red de comunicación, no de los parámetros de línea y carga de la microrred de CA. El controlador propuesto permite la capacidad de conexión y reproducción de la microrred de CA y reduce efectivamente las perturbaciones inducidas por cambios de carga.
Descripción
Este documento presenta un modelo jerárquico de múltiples agentes cibernéticos-físicos para una microrred de corriente alterna (CA). Se diseña un nuevo controlador secundario distribuido de tiempo finito en la provisión de servicios auxiliares, como la sincronización de voltaje y frecuencia y la regulación de potencia activa y reactiva. El algoritmo de control desarrollado es completamente distribuido y tiene como objetivo restaurar el voltaje del sistema y la frecuencia a su valor nominal en tiempo finito. Los controladores distribuidos existentes logran un consenso en un horizonte de tiempo infinito, mientras que el control propuesto proporciona una rápida convergencia a un consenso incluso frente a perturbaciones y restaura el voltaje y la frecuencia en menos de 0.25 s. Para una regulación precisa de la potencia activa y reactiva, se propone un algoritmo de control distribuido que corrige la discrepancia de potencia entre las unidades generadoras distribuidas vecinas y eventualmente para toda la red de la microrred. Se utiliza un análisis de Lyapunov para establecer el límite superior en el tiempo de convergencia. El esquema de control propuesto se evalúa y se compara con la técnica de control asintótico previamente reportada basada en un error de seguimiento de vecindario utilizando simulaciones en dominio de tiempo bajo variación de carga y restricciones de comunicación. El controlador soporta un retraso en el enlace de comunicación de hasta 2 s con una pequeña desviación y se estabiliza en los valores nominales en un plazo de 0.4 s. Además, el análisis de convergencia muestra que el rendimiento del algoritmo propuesto depende exclusivamente de los parámetros del controlador y la conectividad de la red de comunicación, no de los parámetros de línea y carga de la microrred de CA. El controlador propuesto permite la capacidad de conexión y reproducción de la microrred de CA y reduce efectivamente las perturbaciones inducidas por cambios de carga.